7.1 設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)與優(yōu)化設(shè)計(jì)方案 教學(xué)設(shè)計(jì)高中技術(shù)蘇教版(2019)必修《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》

教學(xué)設(shè)計(jì)

課程基本信息學(xué)科通用技術(shù)年級(jí)高二學(xué)期秋季課題7.1設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)與優(yōu)化設(shè)計(jì)方案教科書技術(shù)與設(shè)計(jì)1教材教學(xué)目標(biāo)1.經(jīng)歷對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程和最終產(chǎn)品的評(píng)價(jià)，能夠從技術(shù)的功用性、可靠性、創(chuàng)新性和文化性以及專利保護(hù)等角度進(jìn)行整體評(píng)價(jià)。2.通過案例分析，結(jié)合實(shí)際需求，嘗試對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行多方面的優(yōu)化。教學(xué)內(nèi)容教學(xué)重點(diǎn)：1.對(duì)設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)成果的評(píng)價(jià)。

2.理解功能優(yōu)化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、材料優(yōu)化、外觀優(yōu)化。

教學(xué)難點(diǎn)：準(zhǔn)確理解對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的含義。教學(xué)過程（一）新課引入【教師活動(dòng)】給出山區(qū)孩子和溫州學(xué)子“跨時(shí)空對(duì)話”內(nèi)容?！締栴}設(shè)置1】各位同學(xué)，根據(jù)山區(qū)同學(xué)的反饋，很顯然我們的臺(tái)燈還存在不足，作為一名“優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師”，我們應(yīng)該努力讓我們的產(chǎn)品更加完美。結(jié)合設(shè)計(jì)的一般過程，請(qǐng)同學(xué)們想一想關(guān)于臺(tái)燈的制作過程，溫州的學(xué)姐學(xué)長們是不是落了或弱化了什么重要環(huán)節(jié)？【學(xué)生活動(dòng)】思考。預(yù)設(shè)答案：缺少評(píng)價(jià)過程，導(dǎo)致沒能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決不足?！窘處熁顒?dòng)】引出評(píng)價(jià)的概念設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)是指依據(jù)設(shè)計(jì)的一般原則和要求，采取一定的方法和手段，對(duì)設(shè)計(jì)所涉及的過程和結(jié)果進(jìn)行事實(shí)判斷和價(jià)值認(rèn)定的活動(dòng)。它對(duì)設(shè)計(jì)者樹立質(zhì)量管理意識(shí),強(qiáng)化質(zhì)量管理,高質(zhì)量地完成設(shè)計(jì)任務(wù)具有重要作用，同時(shí)也有助于設(shè)計(jì)中的信息交流和工作反思。從評(píng)價(jià)的定義我們可以看出，評(píng)價(jià)需要有依據(jù)、需要有方法和手段、需要有評(píng)價(jià)內(nèi)容，也就是對(duì)設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)結(jié)果都需要進(jìn)行評(píng)價(jià)?！驹O(shè)計(jì)意圖】承接第六章的臺(tái)燈制作，學(xué)生對(duì)該情境比較熟悉，能夠較快融入。通過“跨時(shí)空的對(duì)話”，拉近學(xué)生與課堂的距離，通過山區(qū)小孩和老師對(duì)臺(tái)燈的肯定，讓學(xué)生從中獲得成就感，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)技術(shù)意識(shí)和工程思維。以設(shè)計(jì)的一般過程為依托，通過師生問答的形式引出評(píng)價(jià)的概念及重要性。（二）教學(xué)進(jìn)程活動(dòng)一：評(píng)價(jià)臺(tái)燈的設(shè)計(jì)過程【教師活動(dòng)】統(tǒng)計(jì)資料顯示，一項(xiàng)設(shè)計(jì)成果質(zhì)量的好壞，60％-70％是由設(shè)計(jì)過程的質(zhì)量所決定的。沒有良好的設(shè)計(jì)過程，就不可能有良好的設(shè)計(jì)成果。接下來，我們進(jìn)行第一個(gè)評(píng)價(jià)活動(dòng)，評(píng)價(jià)臺(tái)燈的設(shè)計(jì)過程?！締栴}設(shè)置2】針對(duì)山區(qū)同學(xué)反饋的問題，請(qǐng)同學(xué)們想一想學(xué)姐學(xué)長們?cè)谠O(shè)計(jì)并制作臺(tái)燈的過程中，可能在哪些環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題？【學(xué)生活動(dòng)】思考：預(yù)設(shè)答案：構(gòu)思環(huán)節(jié)、草圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、制作環(huán)節(jié)【教師活動(dòng)】老師認(rèn)為學(xué)姐學(xué)長們有可能在構(gòu)思或草圖設(shè)計(jì)時(shí)沒有完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因此導(dǎo)致臺(tái)燈攜帶不方便、功能不完善等問題；也有可能在制作臺(tái)燈時(shí)，由于動(dòng)手能力不足，導(dǎo)致臺(tái)燈加工存在缺陷；當(dāng)然，其它環(huán)節(jié)如在發(fā)現(xiàn)與明確問題時(shí)就出現(xiàn)了問題也是有可能的，所以設(shè)計(jì)一般過程中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)沒做好，都可能導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量出問題。【教師活動(dòng)】展示學(xué)姐學(xué)長設(shè)計(jì)臺(tái)燈的兩個(gè)片段，請(qǐng)同學(xué)們思考片段中的兩個(gè)問題。片段一：某組學(xué)生的時(shí)間計(jì)劃表【問題設(shè)置3】各環(huán)節(jié)時(shí)間安排是否合理？若不合理，該如何改進(jìn)？【學(xué)生活動(dòng)】思考，預(yù)設(shè)答案：不是很合理，第一個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)間過長，后兩個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)間過短，可以把資料收集環(huán)節(jié)的時(shí)間改為兩周，制作環(huán)節(jié)的時(shí)間改為5周，測(cè)試、評(píng)估及優(yōu)化的時(shí)間改為4周。片段二：學(xué)生操作過程【問題設(shè)置4】操作記錄表和圖片中的各個(gè)操作環(huán)節(jié)是否規(guī)范？請(qǐng)同學(xué)們做出評(píng)價(jià)。【學(xué)生活動(dòng)】思考，預(yù)設(shè)答案：在操作記錄表中，銼削環(huán)節(jié)是正確的，但是劃線時(shí)應(yīng)該傾斜，不能垂直于鋼板，鋸割需要留有銼削的余量，鉆孔需要佩戴眼鏡且不能用手直接夾持。而在兩幅圖展示的操作中都將鋸割線夾持在臺(tái)虎鉗的左側(cè)，這是合理的，而且下圖考慮到鋁板太薄，使用木塊進(jìn)行夾持，考慮很周到，但是也有操作不當(dāng)?shù)牡胤?，比如上圖單手進(jìn)行鋸割是不規(guī)范的，右圖的鋸割線離臺(tái)虎鉗太近了，可能會(huì)破壞臺(tái)虎鉗，也不是很合理?！窘處熥穯枴咳绻麧M分5分，你給兩幅圖的鋸割操作打幾分呢？【學(xué)生活動(dòng)】思考，預(yù)設(shè)答案：左圖打2-3分，右圖打3-4分?！窘處熁顒?dòng)】引出對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)。同學(xué)們，剛剛我們對(duì)前面兩個(gè)片段的評(píng)價(jià)其實(shí)就是對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)的內(nèi)容分別是時(shí)間分配合理性和操作規(guī)范性。任務(wù)一：請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本174-175頁，思考對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)還包括哪些內(nèi)容?！緦W(xué)生活動(dòng)】閱讀并思考，預(yù)設(shè)答案：對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)還包括設(shè)計(jì)過程是否完備、分工是合理、采用的方法是否正確、各個(gè)環(huán)節(jié)或階段的任務(wù)是否完成，形成的中間成果是否符合要求，是否及時(shí)地對(duì)專利進(jìn)行保護(hù)，全過程是否有質(zhì)量控制和相應(yīng)地監(jiān)督、改進(jìn)措施等?！窘處熁顒?dòng)】給出一份對(duì)設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)表。以下是一份對(duì)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行評(píng)價(jià)的表格，在線段上標(biāo)注打分是一種重要的評(píng)價(jià)方法。任務(wù)二：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)評(píng)價(jià)程度（紅點(diǎn)位置），用好、較好、一般、較差和差對(duì)表格中各個(gè)評(píng)價(jià)角度進(jìn)行評(píng)價(jià)說明?！緦W(xué)生活動(dòng)】思考，預(yù)設(shè)答案：計(jì)劃安排的科學(xué)性、組織的協(xié)調(diào)性較好，資源利用的合理性好，專業(yè)保護(hù)的意識(shí)差?！窘處熁顒?dòng)】強(qiáng)調(diào)除了表格中的評(píng)價(jià)角度外，還可從中間成果是否符合要求、操作是否規(guī)范等角度進(jìn)行評(píng)價(jià)。此外，設(shè)計(jì)過程的評(píng)價(jià)不能停留在回顧層面，以后的活動(dòng)中，更應(yīng)該即時(shí)進(jìn)行，及時(shí)改進(jìn)?！驹O(shè)計(jì)意圖】先通過設(shè)計(jì)的一般過程讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到評(píng)價(jià)及優(yōu)化環(huán)節(jié)被忽視或弱化，一則體現(xiàn)知識(shí)的整體性，二則通過評(píng)價(jià)意識(shí)的提高，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維。通過設(shè)計(jì)過程的階段性回顧，如計(jì)劃表的設(shè)計(jì)、操作的規(guī)范性等等，引導(dǎo)學(xué)生重回情境，落實(shí)評(píng)價(jià)的環(huán)節(jié)，重在培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和物化能力。最后通過評(píng)價(jià)表的理解和對(duì)評(píng)級(jí)即時(shí)性的強(qiáng)調(diào)，培養(yǎng)學(xué)生的圖樣表達(dá)能力和技術(shù)意識(shí)?；顒?dòng)二：評(píng)價(jià)臺(tái)燈的設(shè)計(jì)過程【教師活動(dòng)】評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)過程是為了讓產(chǎn)品更加符合設(shè)計(jì)要求，評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)作品則可以實(shí)現(xiàn)精益求精。對(duì)作品（臺(tái)燈）的評(píng)價(jià)，一般有兩個(gè)常用的評(píng)價(jià)依據(jù)：一是設(shè)計(jì)的一般原則、二是事先制定的設(shè)計(jì)要求，也可以兩者相結(jié)合。以下是學(xué)長學(xué)姐設(shè)計(jì)制作的3款臺(tái)燈作品，如要對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以是學(xué)長學(xué)姐們先對(duì)其進(jìn)行產(chǎn)品介紹，然后再由老師或同學(xué)們展開評(píng)價(jià)，這就是我們?cè)u(píng)價(jià)的兩種類型，即自評(píng)和他評(píng)。任務(wù)三：請(qǐng)同學(xué)們選擇其中一款臺(tái)燈進(jìn)行評(píng)價(jià)，從如下評(píng)價(jià)表中的5個(gè)評(píng)價(jià)內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)并打分?！緦W(xué)生活動(dòng)】思考，預(yù)設(shè)答案：以作品A為例。從穩(wěn)定性來看，底座支撐面不是很大，穩(wěn)定性一般，因此打了3分；從成本角度分析，采用廢舊的木材作為主材料，成本低，因此打了5分；從臺(tái)燈的尖棱凸角方面分析，臺(tái)燈燈罩邊緣圓角設(shè)計(jì)，不那么容易傷人，因此打了4分；從燈頭的活動(dòng)空間來看，由于燈頭固定，因此打了3分；從照明效果來看，照明范圍較廣、亮度較大，因此打了4分?！窘處熁顒?dòng)】同學(xué)們?cè)谠u(píng)價(jià)時(shí)，除了通過評(píng)價(jià)表進(jìn)行評(píng)價(jià)，我們最常用的一種評(píng)價(jià)方法是雷達(dá)圖，即將評(píng)價(jià)結(jié)果繪制成雷達(dá)圖。在雷達(dá)圖中，同學(xué)們要理清楚評(píng)價(jià)內(nèi)容與分值之間的關(guān)系，評(píng)價(jià)分值越高代表對(duì)此項(xiàng)評(píng)價(jià)內(nèi)容越滿意。也就是說分值表示滿意度，分?jǐn)?shù)越高，代表對(duì)此項(xiàng)評(píng)價(jià)越高。比如成本5分，說明評(píng)價(jià)者對(duì)成本這一評(píng)價(jià)內(nèi)容很滿意，成本很低；再比如尖棱凸角4分，說明此臺(tái)燈基本無尖棱凸角，從人機(jī)關(guān)系的角度，此臺(tái)燈較為安全。【問題設(shè)置5】雷達(dá)圖中的圖形面積越大表明產(chǎn)品越好嗎？【學(xué)生活動(dòng)】思考，預(yù)設(shè)答案：對(duì)比兩幅雷達(dá)圖，從面積上來看，很顯然，右圖的面積遠(yuǎn)大于左圖，但是右圖中對(duì)道德原則的評(píng)價(jià)分值只有1分，道德原則是設(shè)計(jì)一般原則中的一票否決原則。因此產(chǎn)品面積越大不能表明產(chǎn)品越好，圖形面積大小僅代表作品的總體水平的完善程度，不能說產(chǎn)品面積越大就越好?！驹O(shè)計(jì)意圖】學(xué)生通過對(duì)設(shè)計(jì)成果的評(píng)價(jià)，理解評(píng)價(jià)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的意義，通過雷達(dá)圖評(píng)價(jià)分析培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、工程思維及技術(shù)意識(shí)，最后突出“成本”等評(píng)價(jià)內(nèi)容，教會(huì)學(xué)生使用評(píng)價(jià)的眼觀看待評(píng)價(jià)及評(píng)價(jià)內(nèi)容有主次，當(dāng)矛盾生成時(shí)，需突出主要評(píng)價(jià)要點(diǎn)。活動(dòng)三：優(yōu)化臺(tái)燈設(shè)計(jì)方案【教師活動(dòng)】同學(xué)們同學(xué)們，基于評(píng)價(jià)，我們需要對(duì)臺(tái)燈中的不足進(jìn)行優(yōu)化，接下來，我們進(jìn)行第三個(gè)活動(dòng)：優(yōu)化臺(tái)燈設(shè)計(jì)方案。山區(qū)同學(xué)使用臺(tái)燈后的評(píng)價(jià)：“三合板制作的臺(tái)燈雖然輕便，但不是很好攜帶；聲控的臺(tái)燈不容易控制……”結(jié)合山區(qū)同學(xué)的評(píng)價(jià)，我們還需要在材料上、結(jié)構(gòu)上、功能上進(jìn)行優(yōu)化，除了以上優(yōu)化內(nèi)容外，產(chǎn)品優(yōu)化還包括外觀優(yōu)化。1.功能優(yōu)化【教師活動(dòng)】給出功能優(yōu)化的概念。它是指根據(jù)特定的用戶定位，或者強(qiáng)化其特有的主要功能，或增加功能，或取出不必要的附加功能，從而更好地、更恰當(dāng)?shù)貪M足消費(fèi)者需求的一種設(shè)計(jì)方法。針對(duì)聲控臺(tái)燈不易的問題，我們可以優(yōu)化聲控系統(tǒng)，如添加喚醒電路；或摒棄聲控功能，改用觸摸開關(guān)。我們還可以添加USB接口；安裝定時(shí)和計(jì)時(shí)裝置；實(shí)現(xiàn)手機(jī)APP連接。由于能力的限制，很多好的優(yōu)化方案當(dāng)前是無法實(shí)現(xiàn)，還需要同學(xué)們努力學(xué)習(xí)，日后將想法照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。2.結(jié)構(gòu)優(yōu)化【教師活動(dòng)】結(jié)構(gòu)是關(guān)系到產(chǎn)品造型和功能的重要因素，其設(shè)計(jì)優(yōu)良與否，在很大程度上影響產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)制造工藝，所以對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行巧妙、合理的優(yōu)化可以給產(chǎn)品帶來使用和制造的方便。針對(duì)臺(tái)燈不便攜帶的問題，我們需要在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化，可參考的結(jié)構(gòu)有可折疊結(jié)構(gòu)、可拆卸結(jié)構(gòu)、可伸縮結(jié)構(gòu)等。比如：可折疊晾衣架結(jié)構(gòu)、可伸縮自拍桿結(jié)構(gòu)等。我們?cè)賮砜纯磳W(xué)長學(xué)姐為山區(qū)同學(xué)設(shè)計(jì)的這一款臺(tái)燈其實(shí)是可以折疊的，這是立起時(shí)的狀態(tài)，這是折疊后的狀態(tài)，那么為什么這個(gè)可折疊結(jié)構(gòu)攜帶不方面呢？哪里還可以進(jìn)行優(yōu)化呢？我們可以關(guān)注底座結(jié)構(gòu)，如果將底座結(jié)構(gòu)優(yōu)化，將底座改用兩個(gè)可折疊的桿件，如圖所示，那么便可以更方便地?cái)y帶這款臺(tái)燈了。3.材料優(yōu)化【教師活動(dòng)】隨著全球工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，自然資源尤其是非再生性資源的濫用與破壞，嚴(yán)重制約著經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中對(duì)材料進(jìn)行合理使用和優(yōu)化，在滿足產(chǎn)品的基本性能要求下，可以大大降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，減少資源浪費(fèi)。關(guān)于材料，雖然山區(qū)的同學(xué)認(rèn)為三合板材料很輕便，沒有反饋出具體的問題。但是在選擇材料時(shí)，我們應(yīng)該盡可能選擇綠色材料。比如以下左圖是利用可回收材料---塑料瓶制作的臺(tái)燈；右圖是使用廢棄的PVC管材制作的臺(tái)燈，這充分體現(xiàn)了綠色設(shè)計(jì)的理念。4.外觀優(yōu)化【教師活動(dòng)】任何一個(gè)產(chǎn)品除了具備基本功能，還需追求其內(nèi)含的精神、文化、藝術(shù)，不僅需要使用價(jià)值，還需觀賞價(jià)值。因此還需要在外觀上進(jìn)行優(yōu)化，可從形狀、色彩、質(zhì)感等方面對(duì)外觀進(jìn)行優(yōu)化?！驹O(shè)計(jì)意圖】從評(píng)價(jià)到優(yōu)化，讓學(xué)生明白評(píng)價(jià)的意義即是及時(shí)優(yōu)化，通過四個(gè)方面優(yōu)化內(nèi)容的介紹，培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)意識(shí)與工程思維，通過簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。（三）課堂總結(jié)同學(xué)們，針對(duì)山區(qū)孩子們的反饋，我們才意識(shí)到評(píng)價(jià)這個(gè)環(huán)節(jié)的重要性。通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解到